İlk olarak OSI Modelinin 3. Katmanını (Network Layer) hatırlayalım.
Network Layer (Layer 3)
- Farklı Ağlardaki Hostlar arasında iletişim sağlar.
- Mantıksal Adresleme (IP Adresleri) sağlar.
- Kaynak ve Hedef arasında yol seçimi sağlar. İnternet gibi büyük bir ağ üzerinden, verilerin hedefine ulaşmak için izleyebileceği birçok olası yol vardır. Layer 3, en iyi yolun seçilmesini sağlar.
- Router, Layer 3'de çalışır.
- Data + Layer 4 Header + Layer 3 Header = Packet
IPv4 Adres Yapısı
IP Adresi 32 Bit (4 Bayt) uzunluğundadır ve 4 Sekizliye (Octet) bölünmüştür (Octet = 8 Bit).
IPv4 Adresi yazılırken her Sekizlinin arasına nokta koyulur. IPv4 Adresinin onluk tabanda yazılışına Dotted Decimal denir. İnsanlar olarak bizim okuduğumuz format budur, fakat tabi ki makineler sadece 0 ve 1'lerden anlar, dolayısıyla IPv4 Adreslerine hakim olmak için İkili Tabana (Binary) hakim olmamız gerekir. Örnek bir IP Adresini inceleyelim.
Yukarıdaki Resimde görüldüğü gibi IPv4 Adresindeki her sekizli (octet), ikilik tabana (binary) dönüştürülmüştür. Octet 8 Bit boyutunda olduğundan 0-255 arasındaki değerleri alabilir. Buradan çıkarılacak sonuç; IPv4 Adres Aralığının 0.0.0.0 ile 255.255.255.255 arasında olduğudur.
Decimal & Hexadecimal & Binary Dönüşümü
IPv4 Adresleri ile işlem yapacaksak sayı sistemleri hakkında bilgi sahibi olmak ve sayı sistemleri arasında dönüşüm yapabilmek çok önemlidir. Bu dönüşümlerin hepsinden bahsetmeyeceğim, fakat küçük bir araştırma ile bu dönüşümler hakkında fazlasıyla bilgi sahibi olabilirsiniz. Bu dönüşümleri öğrendikten sonra tavsiye edeceğim birkaç alıştırma sitesi olacak, bu sitelerden de kendinizi geliştirebilirsiniz.
Basitten zora doğru ilerleyelim.
- Binary - Decimal
- Binary Sayı Sistemi, 0 ve 1 rakamlarından oluşur. 8 Bit Binary bir sayı için basamak değerleri sırasıyla: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 ve 128'dir. Aşağıda bazı örnekler vereceğim, anlayacağınızı umuyorum.
- 10001111 = 1*128 + 0*64 + 0*32 0*16 + 1*8 + 1*4 + 1*2 + 1*1 = 143
- 01110110 = 0*128+ 1*64 + 1*32 + 1*16 + 0*8 + 1*4 + 1*2 + 0*1 = 118
- 11101100 = 1*128 + 1*64 + 1*32 + 0*16 + 1*8 + 1*4 + 0*2 + 0*1 = 236
- İkilik sayıdaki 1 olan basamakların değerlerini toplayın ve onluk sayıyı elde edin. Bu kadar kolay :)
- Decimal -> Binary (Çıkarma Yöntemi)
- Bu dönüşümün yapılabilmesi için birkaç yöntem var, ben çıkarma yöntemini göstereceğim.
- Dönüşümün mantığını bir örnek sayı üzerinden anlatacağım, 160. İlk olarak Onluk sayıyı İkilik tabandaki en büyük basamak değerinden çıkarmaya çalışın, 160 - 128 = 32. Çıkardıktan sonra elde edilen sayıyı ikilik tabandaki en büyük ikinci basamak değerinden çıkarmaya çalışın, 32 - 64 = ?
- Gördüğünüz gibi basamak değeri daha yüksek olduğundan çıkartamıyoruz, bu nedenle bir sonraki basamak değerine geçin, 32 - 32 = 0. Bu işlemi ikilik tabandaki en düşük basamak değerine kadar devam ettirin. Fakat gördüğünüz gibi bu sayı için zaten 0 değerine ulaştık, bu nedenle daha devam ettirmemize gerek yok. İkilik sayıyı elde etmek için çıkarma yapabildiğimiz basamaklara 1 koyuyoruz, çıkarma yapılamayan yerler ise 0 oluyor. Biz 7. Bit ve 5. Bitte çıkarma yapabildik, bu nedenle sonuç 10100000 olacaktır. Bu arada Bit İndeksi 0'dan başlar, Programlama Dillerindeki Dizi İndeks mantığı gibi düşünebilirsiniz.
- Bu dönüşüm ile alakalı iki örnek daha görelim.
- Binary Alıştırma Sitesi
- Benim Skorum:
Netmask / Subnet Mask
IP Adresinin Hangi Bölümünün Ağı, Hangi Bölümünün Hostları Temsil Ettiğini Belirlemek için Kullanılır.
Örnek olarak /24 Maskesi için ilk 24 Bit Ağ Bölümünü, Son 8 Bit ise Host Bölümünü ifade eder.
İlk olarak 32 Bitlik ham IPv4 Adresini görüyorsunuz. Bu 32 Biti, 8 Bitlik Dört Gruba bölüp onluk tabana çevirdik ve aralarına nokta koyduk. Böylece onluk tabandaki IPv4 Adresini elde etmiş olduk.
IPv4 Adresinin sonundaki /24, /16, /8 gibi ifadeler Netmask / Subnet Mask bilgisini belirtir. Netmask/Subnet Mask uzunluğu 0 ile 32 arasında değişebilir. Yukarıdaki Resimlerde turuncu renkteki kısımlar Ağ Bölümünü, mavi renkteki kısımlar ise Host Bölümünü ifade eder.
Şimdi çok basit şekilde IPv4 Adresleri atanmış iki adet LAN örneği verelim ve Netmask/Subnet Mask'in amacını daha iyi anlayalım.
Router'ın G0/0 ve G0/1 Portlarına bağlı iki adet LAN görüyoruz. Router'ın her bir Portunun ayrı bir LAN olduğunu öğrenmiştik. Soldaki LAN'ın Ağ Adresi 192.168.1.0/24 ve Sağdaki LAN'ın Ağ Adresi 192.168.2.0/24'tür. İki LAN'da da /24 Maskesi kullanılmış, bunun anlamı, IPv4 Adresinin ilk 24 Biti Ağ Bölümünü, son 8 Biti ise Host Bölümünü ifade eder. IPv4 Adresinin Ağ Bölümü Sabittir, Değişmez. IPv4 Adresinin Host Bölümü ise Sabit Değildir, Değişebilir. Turuncu renkteki kısımların değişmediğine, fakat mavi renkteki kısımların cihazlara göre değiştiğine dikkat edin.
Soldaki LAN'da PC1, PC2 ve Router'ın G0/0 Portunun IPv4 Adresleri görülmekte. Ağ Bölümleri (192.168.1) aynı, fakat Host Bölümleri gördüğünüz gibi farklı. Bir LAN'da aynı IPv4 Adresine sahip cihazlar olamaz.
Soldaki LAN'da aslında Host Bölümü 0 ile 255 arasında olabilir (192.168.1.0 - 192.168.1.255). Fakat bir LAN'ın Ağ Adresi ve Broadcast Adresi Hostlara Atanamaz. Bu LAN için bu adresler 192.168.1.0 ve 192.168.1.255'tir. Aslında Hostlara verilebilecek toplam 254 Adres olduğunu söyleyebiliriz. Netmask/Subnet Mask'in amacı da budur, IPv4 Adresinin Ağ ve Host Bölümünü belirlemek, böylece bir ağda kaç adet adres Host'lara verilebilir bunu belirlemiş oluyoruz. Fakat şimdilik bu kadar ayrıntıya girmemize gerek yok, anlamadıysanız veya kafanıza oturmadıysa sorun değil. İleride çok daha fazla ayrıntıya girip örnekler vereceğim. Şimdilik ilerleyelim.
IPv4 Adres Sınıfları
- IPv4 Adresleri 5 farklı sınıfa ayrılmıştır. IPv4 Adresinin Sınıfı, Adresin İlk Sekizli Grubu ile belirlenir.
- A, B, C Sınıfları Hostlar için kullanılır.
- D Sınıfı Multicast Adresler için kullanılır (224.0.0.0 - 224.0.0.255 (Local Multicast Adresler), 224.0.1.0 - 239.255.255.255 (Global Multicast Adresler)).
- E Sınıfı Adresler deneysel amaçlar için ayrılmıştır.
Subnet Mask = Prefix Length = Network Portion
Bu üç terimin de anlamı aynıdır.
A Sınıfı Adreslerin İlk Sekizlisi 0xxxxxxx ile başlar ve ilk sekizlinin ondalık aralığı 0-127 arasıdır. A Sınıfı Adresler, /8 Subnet Mask/Prefix Length kullanır.
B Sınıfı Adreslerin İlk Sekizlisi 10xxxxxx ile başlar ve ilk sekizlinin ondalık aralığı 128-191'dir. B Sınıfı Adresler, /16 Subnet Mask/Prefix Length kullanır.
C Sınıfı Adreslerin İlk Sekizlisi 110xxxxx ile başlar ve ilk sekizlinin ondalık aralığı 192-223'tür. C Sınıfı Adresler, /24 Subnet Mask/Prefix Length kullanır.
Not: A Sınıfı Adres Aralığı 1-126 kabul edilir. 127 Aralığı, Loopback Adresleri için ayrılmıştır. 0 Aralığı da deneysel amaçlar ayrılmıştır.
A, B ve C Sınıfları için Örnek Adresler
Loopback Adresleri
- Adres Aralığı: 127.0.0.0 - 127.255.255.255
- Loopback Adresler, Yerel Cihazdaki Ağ Yığınını (Network Stack de denir, OSI ve TCP/IP modelini düşünün) test etmek için kullanılır.
- Bir cihaz, bu aralıktaki bir adrese herhangi bir trafik gönderirse, Network Stack, sanki başka bir cihazdan trafik almış gibi gelen trafiği işler.
- PC kendi Pinglerine yanıt veriyor.
- Round Trip Time: 0 ms. Trafik hiçbir yere gitmediği için ve PC bu Pingleri kendisine gönderip aldığı için herhangi bir gecikme yok.
Netmask
A Sınıfı Adresler için 255.0.0.0 (11111111 00000000 00000000 00000000) Netmask Kullanılır.
B Sınıfı Adresler için 255.255.0.0 (11111111 11111111 00000000 00000000) Netmask Kullanılır.
C Sınıfı Adresler için 255.255.255.0 (11111111 11111111 11111111 00000000) Netmask Kullanılır.
Netmask'deki 1 olan kısımlar, IPv4 Adresindeki Ağ Bölümünü (Sabit), 0 olan kısımlar ise Host Bölümünü ifade eder. İleriki konularda bu kısımları daha iyi anlayacaksınız.
Ağ Adresi (Network Address)
IPv4 Adresindeki Host Bitlerini 0 yaparsak Ağ Adresini elde ederiz. Ağ Adresi Hostlara atanamaz.
Broadcast Adresi
IPv4 Adresindeki Host Bitlerini 1 yaparsak Broadcast Adresini elde ederiz. Broadcast Adresi Hostlara atanamaz.
Not: Paketin Dst. IP Adresi ağın Broadcast Adresi olursa, Frame'in Dst. MAC Adresi FFFF.FFFF.FFFF olur.
Not 2: Netmask ve Subnet Mask anlam olarak aynıdır. Subnet Mask, bir ağı alt ağlara (Subnet) bölerken daha çok kullanılır.
Bir Ağdaki Maksimum Host Sayısını Bulma
Formül: n, Prefix Length olmak üzere; Bir Ağdaki Maksimum Host Sayısı =
Aşağıdaki Resimde A, B ve C Sınıfı Adresler için Ağ Adresi, Broadcast Adresi, Ağdaki ilk ve son kullanılabilir Adresler, Ağdaki Maksimum Host Sayısının nasıl bulunduğu ile ilgili örnekler verilmiştir.
Örnek: 154.78.11.32/16 Adresi için Ağ Adresi, Broadcast Adresi, Ağdaki Toplam Host Sayısı, İlk ve Son Kullanılabilir Host Adreslerini bulunuz.
Ağ Adresini bulmak için Subnet Mask'de 0 olan yerleri, Adreste de 0 yaparız.
10011010.01001110.00000000.00000000 Ağ Adresi: 154.78.0.0
Broadcast Adresini bulmak için Subnet Mask'de 0 olan yerleri, Adreste 1 yaparız.
Ağdaki Maksimum Host Sayısı: 2^(32 −16) − 2 = 65536
İlk Kullanılabilir Host Adresi: 154.78.0.1
Son Kullanılabilir Host Adresi: 154.78.255.254
Router Yapılandırması
Topoloji
Ağ Cihazının Portları Hakkında Özet Bilgi Alma Komutu: show ip interface brief
- Interface: Cihazdaki Portları listeler.
- IP-Address: Portların IP Adresini listeler.
- OK?: IP Adresinin geçerli olup olmadığını söyler. Modern cihazlarda, cihaz geçersiz IP Adresleri atamanıza izin vermez, bu nedenle bu sütunda asla NO görmemelisiniz. Portlara şuan atanmış IP Adresi olmadığından varsayılan olarak YES kabul edilir.
- Method: Porta IP Adresi atanma yöntemini gösterir (unset, manuel, DHCP olabilir).
- Status: Portun Layer 1 Durumunu Belirtir (Ör: Portun kapanması, takılı bir kablo var mı, vb.). Port etkinse, bağlı bir kablo var ve kablonun diğer ucu başka bir cihaza bağlıysa, burada up görmelisiniz.
- Routerların Varsayılan Olarak Portları Kapalıdır (shutdown komutu ile - Administratively Down).
- Switchlerin Varsayılan Olarak Portları Açıktır. Başka bir cihaza bağlılarsa up, bağlı değillerse down olacaktır.
- Yukarıdaki Resimde Router'daki G0/0, G0/1, G0/2 Portları Switch'e bağlı olsa bile, varsayılan olarak shutdown komutu uygulandığından Portların Status durumu Administratively Down'dur.
- Protocol: Portun Layer 2 Durumunu Gösterir. Ör: Ethernet düzgün çalışıyor mu? (bu cihaz ve bağlı olduğu cihaz arasında).
- Port, Layer 1'de kapalı olduğunda Layer 2 de çalışamaz, bu nedenle Status Sütununda down, Protocol Sütünunda up olan Port olamaz. Tersi ise mümkündür.
- Portu yapılandırıp etkinleştirdikten sonra Status Sütunu up olmalıdır. Yapılandırılan ve etkinleştirilen Portu başka bir Cihaza bağladığımızda Protocol Sütunu up olmalıdır (Bağladığımız Cihazdaki Port da yapılandırılıp etkinleştirilmelidir, aksi halde Protocol Sütunu down olur).
Interface Yapılandırması
- Router(config)# interface port-id
- Router(config-if)# ip address ipv4-address subnet-mask
- Router(config-if)# no shutdown
Örnek
G0/1 ve G0/2 Portlarına da IP Adresi atanıp no shutdown komutu ile açılıyor. IP Adreslerini manuel olarak yapılandırdığımız için Method Sütununda manual yazıyor.
Portlar Hakkında Bilgi Alma Komutları
- show interfaces [interface-id]
- Bu komut öncelikle Layer 1, Layer 2 bilgilerini, ayrıca Layer 3 bilgilerinin bir kısmını gösterir.
- GigabitEthernet0/0 is up (Status - Layer 1), line protocol is up (Protocol - Layer 2)
- Hardware is iGbE (1 Gbps), Address is 0c1b.8444.f000 (Portun MAC Adresi) (bia 0c1b.8444.f000) -> MAC Adresleri BIA (Burned-in Address) olarak da ifade edilir. BIA, Portun gerçek fiziksel adresini ifade eder. Bununla birlikte, CLI'de farklı bir MAC Adresi yapılandırabilirsiniz.
- Internet address is 10.255.255.254/8 (IP Adresi)
- show interfaces description
- show ip interface brief komutunda olduğu gibi Status ve Protocol sütunlarına sahiptir.
- Aynı zamanda Description Sütununa da sahiptir. Port açıklamaları isteğe bağlıdır, ancak her bir Portun amacını belirlemede yardımcı olabilir.
- Description Yapılandırması
- R1(config)# int g0/0
- R1(config-if)# description ## to SW1 ##
Not: Sub-Config Modundayken Enable Moduna kısa yoldan gitmek için CTRL + Z kısayolunu veya end komutunu kullanın.
Not 2: CLI'da komutun başına dönmek için CTRL + A kısa yolunu kullanın.
Quiz
Ağ Adresi: 43.0.0.0
Ağdaki Maksimum Host Sayısı: 2^24 - 2 = 16.777.214
Broadcast Adresi: 43.255.255.255
İlk Kullanılabilir Host Adresi: 43.0.0.1
Son Kullanılabilir Host Adresi: 43.255.255.254
Okuduğunuz için teşekkürler, iyi çalışmalar dilerim.
Yorum Gönder
Yorum Gönder